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将来义肢可感觉物体冷热,更像身体一部分

2024年2月14日8:04 未解之谜网

    截肢及先天残疾者都需义肢帮助重现肢体部分功能,克服某些障碍,还有助患者心理健康。科技进步使已有能以大脑控制的“神经义肢”,藉连结神经回路控制义肢,训练后可让患者用“想”的控制义肢移动,拿取眼前物品。最近新技术更让义肢能感觉到温度,不再只是冷冰冰没有知觉的金属装置,体验更真实。

    瑞士洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)科学家研发 MiniTouch 技术,在义肢指尖安装温度感应装置,感测和回应物体温度,电子元件价格实惠,且无需手术,只要几个小时就能装到现有商业义肢。将温度资讯传给残肢神经区域,能让大脑感觉仍与失去的肢体相连,提供接近“真实”的感受。成果 9 日刊登于《医学》(Med)期刊。

    (Source:《医学》期刊)

    MiniTouch 技术成功,部分是基于团队去年研究成果,先前发现截肢时切断神经仍在手臂皮肤各位置,该区接受到冷热感测器的电流刺激时,从神经向大脑发送讯号,截肢者也能感觉温度变化,就好像温度感发生在失去的肢体。

    57 岁受试者法布里齐奥·费达蒂(Fabrizio Fidati)37 年前手臂以下截肢,最近参与测试装置后表示:“有了这新技术,我更能理解我碰到的东西实际状况。”有了 MiniTouch 辅助,他想尝试烹饪时体验如何。另一位受试者罗马人罗贝托·伦达(Roberto Renda)说:“这是我 20 年来第一次用义肢感觉到另一个人的温度。我想和孩子一起散步,感受他们的手温,真是无比美好!”

    感受物体温度是突破性进展

    某测试是受试者面前有三个相同瓶子,分别装了冷水(53°F)、凉水(75°F)和热水(104°F)。义肢没有装 MiniTouch 时,受试者正确判断瓶子冷热的机率只有 33%,使用 MiniTouch 后准确性达 100%,受试者费达蒂还表示,义肢冷热感还比他健全的那只手更明显。

    对义肢功能性而言,能感觉物体温度是突破性进展,因“没有温度的触感就像没有颜色的视觉”。且意义不仅于此,因温度为触感增添人性,感觉温暖能创造更强烈的感知。将来义肢不仅是人工金属机械装置,更能融入整体成为身体的一部分,更人性化的义肢,有助提升截肢及先天残疾者的生活品质,使他们更自如参与社交活动,感受到更多温暖和人情味。

    然温度感觉虽然重要,仍仅是构成人体触感的一部分。科学家努力提高义肢感受物体质感的能力。此外,他们也着手研究本体感,即大脑知道身体某个部位在哪里及如何移动。将来这三种感觉都同时建构于义肢,能提供患者几近完整真实的肢体感受。

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